华中科技大学电气学院认知实习报告

华中科技大学

电气与电子工程学院 认知实习报告

班级:电气

学号:

姓名:

教师:

一.实习目的:

经过两个学年的基础知识以及专业知识学习,我们已经初步了解并掌握了电气专业的知识。然而实践出真知,为了进一步加深对专业知识的理解,明确电气专业的学习方向,以及了解电气产业在实际生产中的发展现状与前景,我们进行了此次专业认知实习。

二.实习时间及地点:

1.2013.7.5下午 海南金盘(武汉)、高新热电厂讲座

2.2013.7.5晚上 长江动力讲座

3.2013.7.6上午 海南金盘(武汉),高新热电厂参观实习

4. 2013.7.6下午 长江动力参观实习

5.2013.7.6晚上 强磁场中心讲座

三.实习经过:

期末考试过后,我们开展了认知实习。本次实习,在热浪中开始,在暴雨中匆匆结束。实习时间很短,而且因为大暴雨,强磁场中心的实习被取消掉,但大家依然学到了许多实践知识。

1. 第一课

实习在7月5号下午拉开帷幕。5号天气很闷热,但大家热情不减,早早来到了西九502报告厅。下午的报告会首先是宣读安全准则,老师列出了注意事项。因为是“真枪实战”,所以安全是第一位。佩戴安全帽,着装整齐得体,不能穿拖鞋,女生扎好辫子等。

之后海南金盘电气(武汉)公司,以及高新热电厂也就他们公司的发展历程以及发展方向做了展示。同时对第二天的实习做了初步的介绍以及对安全事项方面做了进一步的说明。

亲临生产第一线,必要的准备以及安全事项的考虑是良好高效生产的基础。这是这次实习给我们上的“第一课”。

2. 细片变厚桶

6号一早,下起了大雨。给实习带来了一丝凉意。上午的任务是海南金盘(武汉)公司和武汉高新热电厂。

8:45的校车,可是几位同学迟到,一直拖到8:55才发车。这也给我们敲响了一个警钟:不能迟到。不论是平时学习,还是以后的工作,都要严格遵照时间表,不得迟到。迟到,不仅耽误自己的时间,更是耽误他人的时间,也会使得工作的计划安排被打乱,导致工作效率下降。

金盘电气公司的讲解人员非常有激情,这也是我们的第一站,所以大家听的都很认真。讲解员首先带领我们来到车间的入口,首先引入眼帘的是的一圈圈绕起来的具有金属光泽的物体,讲解员告诉我们这是硅钢片。这时我才恍然大悟,原来这就是我们上电机学课程时,经常提到的硅钢片。有同学想伸手去磨,感受一下什么是硅钢片,工作人员立马提醒说到不能用手去摸,因为硅钢片特别薄,只有几毫米,甚至0.35-0.5毫米厚,却非常锋利。工作人员讲解到,金盘电气总部在海南,可是变压器生产却选在武汉,就是因为硅钢片的原因。因为硅钢片的原材料生产主要在武钢,所以考虑到市场因素,节省运费,所以选址在武汉。在车间里,我也观察到,车间的工人都是用叉车来运输硅钢片,一桶硅钢片大约重1吨,这足以表明长距离运输成本之高。接着我们看到的是硅钢片的切割流程,轰鸣的机器声下,我们看到一块块成型的硅钢片完整的堆叠在一起。对应于不同的变压器有着不同的硅钢片类型,包括厚度以及形状等等。沿着车间走,我们又看到了成型的蓝色电枢,仔细一看,都是有薄薄的硅钢片一层一层堆叠而成。讲解员对我们讲道:“电枢转自的铁心就是有硅钢片堆叠而成的。”这时,大家都怨声载道起来:“为什么不早点告诉我们?”原来在《电机学》考试中,有一道考题是问电枢以及磁极分别是用什么材料制成的,好多同学都没有答出来。其实,这个知识点是学过的,可是大家没记住,就是因为没有把理论运用于实践,导致知识点遗忘。由此,我们也知道了,平时学习的理论知识死记是没用的,真正投入上实际运用,知识才会成为自己的。继续前行,我们看到了红色圆筒形的变压器。讲解员还就三相,一次侧,二次侧的安放位置等知识分别考验了一下我们。观看时,我注意到变压器外侧一圈一圈的物体,询问讲解员那是什么,他告诉我那是绝缘子,具有足够的电气绝缘强度和耐潮湿性能。平时做火车时,看到火车

上方的电线节点处都是这样的绝缘子,都是为了增加爬电距离的。路过一个成型的变压器时,讲解员拿着一块变压器的型号牌给我们做了深入的讲解,让我们能看懂变压器的型号。S代表三相,C代表变压器的绕组为树脂浇注成形固体,500是指500KVA,10KV/0.4KV表示一次侧电压10KV,二次侧电压400V。最后我们看到了烧制树脂的流程,有两台很大的烧制仪器,我注意到都是德国Huber公司进口过来的。看来,工业生产的国际合作是越来越密切了。当然,这要求我们,在平时学习生活中,也要加强合作与交流。

3. 黑煤化亮电

结束了金盘电气的参观后,我们又来到了高新热电厂。一下校车,远远的,就看见了一个高高的烟囱,吐着滚滚白烟。

高新热电厂建筑物比较老旧,但是内部技术与研究项目却是最新的。内部有特高压户外试验场、高电压计量大厅、系统暂态实验室等。

刚进门,每个人就分发了一个安全帽,因为这里是高压研究,所以存在危险因素,安全帽是必须的。安全帽很厚重,戴着有着十足的安全感。

首先看到的是特高压户外试验场,因为刚结束在金盘电气生产变压器的参观,因此我们对于变压器仍有着较浓的兴趣。之前看到的是变压器的生产过程,现在看到的就是其实际运用。因为是特高压试验,所以我们见到的变压器也非常大。讲解老师给我们介绍了此Y型变压器,一次侧与二次侧的区分,并说此处的电就可以直接输送出去供用户使用。

随后,我们跟随带队老师进入了厂房。还未踏进厂房,震耳欲聋的机器运转声就传来,以至听不到老师讲解的内容。车间有些陈旧,但内部设备,机组非常庞大。一层巨大的发电机组迅速的运转着,运输蒸汽以及燃料的管子诠释着能量的转化。紧接着,我们又来到第二层。通过的楼梯非常陡而且窄,扶手上也布满了灰尘,可见热电厂内工作条件的艰苦以及因烧煤而致的严重污染。但就在这艰苦的条件下,工人们为广大市市民输送着电能。刚爬上二层,映入眼帘的是两台绿色的汽轮发电机组。机组很大,乍一看,像一个火车头。这就是我们做《电机学》习题时碰到的汽轮机了。内部的转子飞速的转着,产生震耳的噪声以及巨大的热量。但就在这噪声与热浪中,交流电就已经源源不断的产生了。之后我们来

到了调控室,在这里,我们见到了技术员们正盯着显示屏,观察着周边地区用电情况以及故障存在情况等。在其身后,我们看到一个模拟板,上面有着电厂各个部门,生产车间的运行的示意图。其边上有着LED灯,显示着运行情况,一旁还显示着无故障运行天数。

之后,我们来到了燃料生产基地。因为下雨,地上都是积水,然而因为运煤,烧煤,积水都成黑色的了。我们先进入到煤粉生产车间。内部弥漫着热腾腾的蒸汽,眼镜都模糊了。我们的右方有一个漏斗形装置,里面有有融化的液体向下流,好像是铁水,散发着热量,闪耀着刺眼的光茫。同时,煤块被送入磨煤机而磨成煤粉,并送入热空气来干燥和输送煤粉。形成的煤粉与空气混合,经分离器分离后,合格的煤粉经过排粉机送入输粉管,通过燃烧器喷入锅炉的炉膛中燃烧。步出煤料基地,就看到一排铁轨,以前运煤都是通过火车皮来运送的,可是现在铁轨边已是杂草丛生。新技术已经取代了旧式运输环节。铁轨的尽头,我们看到巨大的烟囱吐着浓浓白烟。据介绍,以前高新热电厂在武汉是一个排污大户,废水、废气是主要污染源。但几年前,公司进行改造,对废气进行脱硫处理,使得灰黑色的浓烟转化为了白色的低污染烟。同时,对废水也进行处理,公司正想环保型企业迈进。高效,低耗,环保这也正是任何一家企业发展的目标。

4. 水火今交融

冒着大雨,大家艰难的向长江动力公司前进。长江动力公司离学校很近,但是因为雨太大,我们走了大约一个小时才到。相对于上午参观的热电厂,长江动力公司规模更大,而且厂房也要新一些。

到了公司大家的裤子鞋子都湿了,而且已经迟到好一会儿了。戴好白色的安全帽,大家就排着队前去参观了。车间很大,闷热的空气下,很多台数控机床在轰轰作响,也有冲床在工作着,工人们辛勤的打磨,缠绕,运送材料,娴熟的操作着。工厂里面,我们看到长条型的铜块,原来都是用于电机里定子绕组线圈、转子轴套和压圈、以及电机引出线等。没想到铜线是那么粗,那么厚。但转念一想,在实际中,汽轮机中产生的电压很大,为了减小电流,降低损耗,横截面积铜块做成导线是必须的。参观完通篇生产地后,我们又来到制造车间——汽轮机

生产基地。在这里,我们看到了汽轮机生产的全过程。巨大的转子,旋转轴,长约3-4米,为汽轮机起着至关重要的作用。虽然汽轮机很大,但在生产的每一个步骤,产品的性能指标要求都非常严格,包括平整度,散热度等等。这种汽轮机是依靠内部独特的构造通过蒸汽来推动的,我们也看到内部有很多的齿状物体。据讲解员介绍,长江动力公司生产的汽轮机包括抽汽凝汽式汽轮机,抽汽背压式汽轮机和凝汽式汽轮机等。其生产的汽轮机为城市供电、供暖服务。包括上午在高新热电厂看到的汽轮机也都如此。据工作人员介绍,长江电力公司是全国唯一一家既生产火力发电机组又生产水力发电机组的大型企业。在这里,“水”与“火”终于相交融。

5. 美中有不足

认知实习,本来还有参观强磁场中心这一环节的,可是因为7号的大雨,强磁场中心的参观环节被拨取消。但在六号晚上的讲座中,老师还是给我们大致介绍了脉冲强磁场中心。

强磁场中心是第一个国家重大科技基础设施项目,是世界四大脉冲强磁场科学中心之一。其具有电输运,磁特性,基地问等科学实验测试系统。涉及到物理,化学,磁学,生命医学等众多学科。今年夏天,强磁场实验室产生90.6特斯拉脉冲磁场强度,成为继美国、德国之后,世界上第三个突破90特斯拉大关的国家。产生的磁体、电源、控制系统等全套装置均为中心自助开发研制。其后介绍的托卡马克实验室研制的人造太阳系统也引起了大家的关注。

四.实习感想:

仅仅一天的实习在热浪中开始,在暴雨中匆匆结束。

认知实习第一次把我们带到了实践中,亲临工厂第一线,一方面了解到工人们是如何工作的,另一方面也明白了电气专业的生产现状以及未来的发展方向。这也促使我们加强专业知识的学习的同时发现自己的兴趣所在,比如是在变压器这块,汽轮机还是发电这块,这样在以后的学习中也可以有所深入探讨,为将来的研究,生产做好准备。实践出真知,通过实习,我们进一步加深了对专业知识

的理解,同时了解到在工作中绝非是书本中的理想情况,实际中存在许多意想不到的因素,这就需要我们不断积累经验,锤炼自己。当然,在现今这样的和谐社会,绿色,生态可持续也是企业发展的一个指标。因此,在工业生产的同时要注重环境的保护,打造环境友好型企业。

当然,最重要的还是要加强专业学习,掌握每一点细节知识。只有拥有夯实的理论基础,我们才能在以后的工程实践中做到减少差错,生产制造出合格放心的产品,实施安全、可靠、实用的工程项目。在实践中不断发展自己,并最终成为一位优秀的电气工程师!

 

第二篇:华中科技大学电气学院暑期生产实习报告 武汉

生产(专业)实习报告用纸

武汉豪迈电力自动化有限责

任公司生产(专业)实习报告

目录

一、实习概况?????????????????2 二、专题:

1、继电保护及保护类继电器的性能判断 ?????9

2、智能电网方面的专题????????????15

三、收获及建议????????????????32

四、参考书目?????????????????33

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一、实习概况:

在大三第二学期期末考试结束后,我们开始了为期三周的生产实习。我和其他31人选择了来到位于武汉武大科技园的豪迈电力公司进行实习,期间穿插有去其他公司进行实习。在夏胜芬老师的带领下,在豪迈公司领导的亲切关怀下,在工人师傅耐心的指导下,我们度过了令人难忘的三周,收获了知识,增长了才干,锻炼了自我的动手能力。

在实习开始之前,夏老师就在网上进行动员,将我们32人分成了4组,便于管理与安排,我被分到了第一组。七月八日早上,骄阳似火,我们电气学院豪迈实习小分队于九点在紫崧路口集合,由于夏老师是教我们电力拖动与控制技术的老师,因此彼此相互十分熟悉。大家集合在一起,相互认识了一下,大体了解了相互之间的情况。夏老师给我们讲解实习中需要注意的事项、豪迈电力公司的基本情况,强调了安全的重要性,要求我们积极的想工人师傅学习,在实习的过程中一定要保持谦虚乐观的态度。

随后,大家乘坐789路公交车前往豪迈电力公司。 武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司(简称豪迈电力)、武汉豪迈光电科技有限公司、武汉豪迈科技有限公司形成整个“豪迈”品牌。 武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司(简称豪迈电力)成立于19xx年,专注于电力系统二次测试设备的研发、设计、制造。我们拥有热忱的员工和强大的技术、研发能力,快速响应用户需求, 努力提供完善可靠的产品和服务, 竭诚助力用户打造稳定、精密的仪器设备。 以华中科技大学为强大的技术后盾,充分利用先进的电子技术和科技成果,成功开发和生产了以“继保之星”为代表的系列继电保护测试设备、互感器测试设备(FA-系列、CTP-系列)以及直流系统测试维护设备等多种产品。武汉豪迈电力在全国各省设立代表处与办事处,在国内建立了20多个销售办事处,100多名员工中48%从事技术、研发工作。坐落于湖北省及武汉市重点科技孵化器基地“武大科技园一号高地”的豪迈大厦业已建成。 豪迈大厦的建筑面积为27000平方米,总占地面积28亩。 是为我公司技术研发、产品生产、科技交流、学术调研活动服务的现代化大厦。公司产品远销至南美、东南亚、印度、中东、非州等地区,深受用户的好评和青睐。武汉豪迈光电科技有限公司成立于20xx年8月,公司秉承创新、务实、开拓、严谨的工作作风专项致力于光纤传感技术的研发与生产。经营范围包括:光纤传感设备、电力设备、遥感设备、光电子产品、计算机软、硬件

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的研发、生产、批发兼零售;网络工程技术设计与服务。公司研发部门主要由长期从事光纤技术研究和计算机软硬件开发的人员组成,高等学历人员比例达到100%。公司目前已开发出“光纤传感变压器油中气体在线监测系统”,光纤传感器是利用光在光纤中传输时自身对温度、微应力等数十个参量敏感的特性设计而成的传感设备,可以安全、有效、简便地用于各种电力、石化、水利、安防、生物、大型构筑物等行业进行长距离、抗电磁干扰、无电磁干扰、易燃易爆等恶劣环境及微小空间的网络化实时在线参数测量。该系统具有网络化远程监测与故障诊断功能。通过市场估值和考核,此系统的研发处于国际先进水平,有较大市场潜力。在武大科技园一路下车后,我们顺着之前指引的方向来到了豪迈大厦,是两栋12层高的现代化办公大厦。在楼下的接待大厅集合后,工作人员把我们带到了位于五楼的会议室。在这里我们见到了文老师,她将负责我们这三个星期在豪迈的接待工作。上午我们简单的聊一聊就结束了。在吃饭之前,在两位技术支持的带领下,我们来到了五楼的豪迈电力的展示大厅,我们详细了解了豪迈电力的生产产品,在其中我们遇到了很多不解的地方,两位老师都能耐心的为我们解答。中午文老师带领我们到一楼的食堂进餐,我们每天是9元的标准,前三天统一在食堂就餐,以后随便。食堂的伙食很不错,各种花样的都有。在这里,我们知道了豪迈员工每天的就餐情况,更加对以后的工作情况有所了解。吃完午饭后,我们就回到五楼的会议室休息。以后的中午也都是在这个会议室休息。

在结束了忙碌的上午工作后,我们下午又有了新的任务,我们参观了位于二楼的生产车间,在进入之前,文老师要求我们都带上鞋套,进行防静电处理,在生产车间,工人师傅们一丝不苟的按步骤进行操作,进行各个零件的组装与拼接。随后,我们顺着楼梯来到了三楼,一开始我们进入了豪迈电力的实验室,里面有各种各样的实验仪器,让我们大开眼界。接下来的研发部,是整个公司最核心的部门,我们看到了正在进行研发的工作人员,他们被分为软件组与硬件组,研发人员大多数毕业于华中科技大学和武汉理工大学,一个产品从研发到生产必须要经历过中试部,中试部对研发送来的产品进行改进,使之符合国家的产业标准。通过一整天的参观实习,我们大体了解了豪迈公司的概况,收获很大。

随后的一天,我们正式开始了解豪迈电力生产的产品,早上由于堵车,迟到了。由此我也了解到学校与公司的不同,在学校

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里,迟到是没人管的,但在公司里面,迟到就要受到处罚。今天安排的工作是对豪迈电力两种电流互感器检测装置的认识与了解。主讲的两个人均是毕业于华中科技大学的校友。在上午的学习过程中,我们学习的是电磁型电流互感器的检测,从原理图开始,老师为我们详细的介绍了豪迈电力这款产品的特性测试项目,与此同时,还为我们介绍了电流互感器的分类与豪迈电力产品的优点。CT测试的目的是确保继电保护装置的正确动作、保护二次测试仪器、仪表安全、验证CT误差是否符合等级规定。在下午,何老师为我们介绍了电子式电流互感器的检测过程,其中低频法是介绍的重点,为了使磁通相等,可以采用降低频率f,提高时间来实现。老师讲解的比较快,很难跟得上老师的节奏,在讲解的最后阶段,何老师还为我们介绍了公司正在研发的一款软件,为我们展示了导入一个电厂的文件查取其具体参数。电子式互感器的特点是:是一个多学科发展融合的器件。在今天实习的最后阶段,夏老师为我们布置了明天的任务,让我们回去多搜集资料,为明天的实习做好准备。

7月10日迎来的是动手实践的一天,昨天对电磁式电流互感器和电子式电流互感器进行理论上的学习,今天进行动手实践。在上午的动手实践过程中,我们组使用的是一款老式的电流互感器测试仪,技术支持说这是一款第二代产品。这个产品的工作原理是:在一次侧加上实际的电压电流检测二次侧电压或电流来得出电流互感器的励磁曲线。我们在讲解过后,逐一进行操作,测量电流互感器的励磁曲线及其变化,并打印出数据及图形。在下午,我们又学习了另外一款更为先进的电流互感器测试仪,这款设备的主要原理是低频法,不需要再一次侧加上高电压、大电流。设备安全方便,精度高、重量轻、运行速度更快。测试时间大约是140s,现在这款设备已成为主流产品。

7月11日,由罗双林老师为我们讲解瓦斯校验仪基本原理及开发。主要分为五个部分:(1)气体继电器介绍(2)瓦斯继电器校验系统简介(3)瓦斯继电器校验操作介绍(4)瓦斯继电器校验系统指标(5)生产参观。短路电流使变压器油分解而产生大量气体。反应故障时气体数量和油流速度的保护称为瓦斯保护。气体继电器是构成瓦斯保护主要元件。QJ1-80型继电器分轻瓦斯和重瓦斯两部分。有一个倾斜的角度。从密封、流量、气体含量等方面进行整定。校验:通过计算与设计的内部管线来完整模拟变压器内故障时气体继电器故障的原理。主要指标有测试范围和最小分辨率。在参观实习车间中,我们亲手操作了几种瓦斯保护

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测试仪,对测试设备有了更直观的感受。下午,由马锋老师为我们介绍油中气体在线监测及产品介绍。变压器油中溶解气体的产生和监测意义。变压器中溶解气体由热、电、机械故障三种原因产生。以油中特性气体特征量为判断变压器的方法—油中溶解气体分析DGA。变压器油中溶解气体在线监测技术现状:常用的是气体色谱法。基于光声光谱技术的变压器油中溶解气体监测。光声光谱技术原理和气体红外吸收谱。DGA—ofs绝缘油中溶解气体及微水在线监测系统。

7月12日由何喜龙老师为我们介绍变电站直流系统。直流系统一般由直流充电屏和蓄电池组组成。充电机作为一个直流电源需要测试的内容:输出电压、电流的精度、纹波、功率等。不达标可能产生的影响:1、纹波:交流成分属于高频范畴,影响设备寿命,造成逻辑误动或拒动。2、电压电流精度:造成直流输出稳定性不足。输入电源、负载及环境温度、湿度、电磁干扰影响电源输出。蓄电池组的维护:为了检验蓄电池组的实际容量及可备用时间,保证系统的正常运行,需要对蓄电池组进行放电试验,一般一年一次。对蓄电池整组电压、蓄电池放电电流、蓄电池单体电压、放电时间进行检测。在进行完理论学习后,我们的老师进行了实验的演示实验。

很快就结束了一周的实习,在结束了两天的休整后我们我们又开始了第二周的实习。第一天是有来自中试部的部长周峰老师为我们介绍继电保护及其测试技术的发展及其产品系列、产品工艺及可靠性控制、变电站保护装置模拟实验介绍。继电保护测试技术包括继电保护试验及其特性参数测量的原理、方法和专用仪器仪表的使用:(1)测量误差理论和测量数据处理。(2)试验电源和测试信号。(3)试验波形的记忆、录取、保存和判读。(4)继电保护基本特性量测试原理。(5)继电保护试验方法。(6)电力系统的物理模型和数字仿真。(7)电力系统的保护专用测试仪和设备。(8)继电保护在线试验、自动检测和故障判断。(9)继电保护计算机辅助试验技术。(10)继电保护试验标准的应用。继电器的基本实验主要分为稳态试验、动态试验和动态超越试验。随后的一天由陶友杰和周峰老师为我们介绍和演示了继保之星1600/6000的特色和分组操作。

7月17日,我们来到豪迈电力旁边的一家公司继续实习参观—武汉迈信电气技术有限公司,也是一家由华中科技大学校友创立的公司。武汉迈信电气技术有限公司创立于20xx年,以“迈信电气”为核心品牌,是一家专注于伺服仪器产品研究、开发、生产、

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销售为一体的高新技术企业。现为POWERLINK中国用户组织的常任理事单位,中国机床工具工业协会会员单位。

迈信电气注册资本为3000万元,坐落于武汉市东湖新技术开发区武大科技园,拥有占地面积4800平方米,现有员工85人。已通过ISO9000-2001、安全生产标准等认证,并先后被评为“高新技术企业”、“科技型中小型企业成长路线图计划重点培育企业”、“湖北省家极具投资潜力的科技型企业”等称号。迈信电气成立9年来,不断加大自主研发力度,目前已拥有多项自主知识产权,在伺服技术领域处于国内同行业领先地位。研制的全数字式交流伺服驱动器和永磁交流伺服电机为公司核心产品,已广泛应用于数控机床、包装机械、纺织机械、机器人、激光加工及自动化生产线等众多自动化领域,产品远销台湾、东南亚、印度、南非、俄罗斯、巴西等国家。公司秉承以“品质、创新、服务、价值”的经营理念,坚持“服务求诚、质量求精”的质量方针,以专业、诚信、务实、进取的态度,致力于为客户提供恒久的产品价值,并立志成为国内伺服行业的创新先锋。

在上午,我们来到了迈信公司的会议室,公司的负责人为我们讲解了迈信公司的概况,与华中科技大学的渊源等。随后,由两位博士为我们介绍了公司的核心产品:伺服电机和伺服驱动器,各种型号的伺服电机和伺服驱动器让我们大开眼界,随后我们走上台去进行亲自操作,夏老师告诉我们,电气专业不仅有电力系统,外面的世界更精彩。紧接着,我们参观了公司的研发部,负责人为我们演示了伺服电机和伺服驱动器的工作情况,在生产车间,我们看到生产工人在一丝不苟的工作。

结束了上午忙碌的实习,下午我们一组同学又回到豪迈电力,深入到生产车间,向奋战在生产一线的工人师傅取经,我们在焊接、检测、装配等环节实习,了解设备的生产情况,受益良多。 星期四,阳光明媚,天气有点热,我们实习小分队乘公交车来到光谷芯中心,参观武汉运泰利科技有限公司。武汉市运泰利科技有限公司,位于武汉市东湖高新技术开发区关南工业园内,隶属于珠海运泰利集团,为满足内地客户需求,于二零一零年组建武汉分公司,兄弟公司有: 珠海市运泰利自动化设备有限公司 珠海市运泰利发展有限公司 珠海市运泰利电子有限公司 深圳市运泰利电子有限公司 长沙市运泰利科技有限公司 河南省新县运泰利生物科技有限公司 河南省新县香山湖旅游开发有限公司 公司主营业务:各类自动化设备及测试系统、SMT service & EMS、

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SMT设备销售及维护、生物研究和开发、野生山茶油、茶皂素及其深加工、旅游开发等。武汉公司主要从事各类自动化设备、测试系统的研制和开发; SMT周边设备及非标机械的制作;及各类装配工装、测试治具的设计和生产。“满足客户需求、超越客户期望”是我们的宗旨;我们一贯奉行服务至上、质量第一的原则;以降低客户成本为已任。现客户有富士康集团、烽火科技、凡谷电子、中船709所、冠捷电子、EPCOS、WTD、许继电气等知名企业。公司拥有各类进口和国产数控机床及专用设备,机械工程师、软件工程师、电气工程师、自动化工程师多名。在运泰利技术有限公司,公司负责人首先向我们介绍了公司的概况,播放了大量的视频,向我们介绍了运泰利公司的产品及服务,让我们见识到了电机在工业生产过程中的巨大作用,在生产车间,我们看到工人们在忙碌着生产各种各样的组装零件,进行设备的调试与检测。

周五,我们来到中国长江航运电机厂进行生产实习。长航电机厂是全国冶金起重及防爆电机行业协会成员之一, 以生产专用特种电机为主,是湖北省内唯一生产冶金起重电机的专业厂家,产品广泛用于冶金、起重、建筑、港口、船舶、水利电力和化工等领域。为我国葛州坝、三峡水利建设,宝钢、首钢、武钢等钢厂发展,北京奥运工程、世贸大厦工程,电厂翻车煤机等提供了可靠的驱动力。长航电机厂拥有生产电机的专用设备400多台套,年生产能力100万千瓦。企业具有较强的设计开发能力,能够适应企业持续发展的需要。企业拥有2项发明专利和15项实用新型专利。其中YZRD变极电机曾获国家第七届发明专利奖金奖。20xx年以来,分别获得国家科技型中小企业技术创新基金、国家火炬计划、湖北省科技进步二等奖、国家重点新产品计划项目、湖北省科技型中小企业创新奖等。20xx年,长航电机技术中心被认定为武汉市高新技术研发中心,20xx年,企业分别被湖北省和武汉市评为信息化示范企业,并获国家高新技术企业称号。20xx年,企业被国家工信部认定为首批“信息化与工业化深度融合示范企业”。同年,长航电机厂与华中科技大学通过产学研用相结合,共

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同研制开发的“船舶轴带无刷双馈交流发电系统”被认定为国家重大科技成果转化项目。长航电机厂始终以市场导向,以满足客户需求为动力,坚持产品创新,努力提高企业核心竞争力。企业注重人才队伍建设,紧密同大专院校和科研院所合作研发新产品,不断保持在激烈市场竞争中产品以优取胜的竞争活力。长航电机厂于19xx年通过ISO9001质量管理体系认证;20xx年取得欧盟CE认证;20xx年,再度通过GB/T19001-2000质量管理体系、CCSR9001-2008船用产品制造厂质量管理体系、GB/T28001-2001职业健康安全管理体系和GB/T24001-2004环境管理体系第三方认证。同年,绕线转子电机获得出口许可认证。长航电机的质量方针为:新技术一马当先,严管理一丝不苟,创电机一流品牌,对顾客一诺千金。我们奉行最大限度满足顾客需求的经营方针,并在设计开发、生产营销和售后服务过程中始终贯彻如一。我们追求的是,为中国电机事业的技术进步和发展做出我们应有的贡献。在接待大厅,我们被分为两组,由两名工程师带队,分别参观了电机生产的整个过程,一进入厂房,我们就看到工人师傅们在忙碌的工作着,将硅钢片制成各种各样的形状,形成电机的骨架、铁芯等部件。又将绕组等一个个固定在电机里面。经过组装车间与检测,电机就可以出场了,进过本次参观,让我了解了电机生产的过程与环节,加强了对电机的认识。

转眼就来到了实习的最后一周,我们又回到了豪迈公司,主要有两方面的内容:智能电表和无线通信方法,无刷双馈电机。这两个部分也是现在电力行业研究的热点,未来有着广阔的前景。随后的一天,是豪迈电力的总经理陈前臣为我们讲述电力系统的综合性概况,陈经理高屋建瓴的为我们讲解电力行业的发展趋势与热点,让我们深受启发,尤其是智能电网,现在是国家电网大力提倡的东西,值得我们深入进行研究。很快就到了实习的最后一天,上午夏老师为我们安排了一场考试,主要是对我们这三周以来的实习情况进行检测,题目出的很活,感觉做的还是可以的。下午则是由公司的人力资源的部长与我们进行交流,给我们未来

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的求职路提出几点建议:要有好的定位,要有职业规划、不要轻易跳槽,还有最重要的一点是时刻保持勤奋。晚上,豪迈电力邀请我们去一家饭店吃饭,当做结束实习的一种仪式。整个实习历时三周,感觉自己收获很多,也理解和成长了很多。

二、专题

1、继电保护及保护类继电器的性能判断

研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路、母线等)使之免遭损害,所以沿称继电保护。研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路等),使之免遭损害,所以也称继电保护。基本任务是:当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障,是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能,需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。

电力系统发生故障后,工频电气量变化的主要特征是:

(1) 电流增大。 短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。

(2) 电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时,系统各

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点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。

(3) 电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角,一般约为20°,三相短路时,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的,一般为60°~85°,而在保护反方向三相短路时,电流与电压之间的相位角则是180°+(60°~85°)。

(4) 测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角增大。

不对称短路时,出现相序分量,如两相及单相接地短路时,出现负序电流和负序电压分量;单相接地时,出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。

利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。

此外,除了上述反应工频电气量的保护外,还有反应非工频电气量的保护。

继电保护装置为了完成它的任务,必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。对于作用于继电器跳闸的继电保护,应同时满足四个基本要求,而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置,这四个基本要求中有些要求可以降低。

(1)选择性

选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时,其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除,当故障设备或

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线路的保护或断路器拒动时,应由相邻设备或线路的保护将故障切除。

(2)速动性

速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障,以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间,降低设备的损坏程度,提高系统并列运行的稳定性。

一般必须快速切除的故障有:

(1) 使发电厂或重要用户的母线电压低于有效值(一般为0.7倍额定电压)。

(2) 大容量的发电机、变压器和电动机内部故障。

(3) 中、低压线路导线截面过小,为避免过热不允许延时切除的故障。

(4) 可能危及人身安全、对通信系统或铁路信号造成强烈干扰的故障。

故障切除时间包括保护装置和断路器动作时间,一般快速保护的动作时间为0.04s~0.08s,最快的可达0.01s~0.04s,一般断路器的跳闸时间为0.06s~0.15s,最快的可达0.02s~0.06s。

对于反应不正常运行情况的继电保护装置,一般不要求快速动作,而应按照选择性的条件,带延时地发出信号。

(3)灵敏性

灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,保护装置的反应能力。

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能满足灵敏性要求的继电保护,在规定的范围内故障时,不论短路点的位置和短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,都能正确反应动作,即要求不但在系统最大运行方式下三相短路时能可靠动作,而且在系统最小运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能可靠动作。

系统最大运行方式:被保护线路末端短路时,系统等效阻抗最小,通过保护装置的短路电流为最大运行方式;

系统最小运行方式:在同样短路故障情况下,系统等效阻抗为最大,通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。

保护装置的灵敏性是用灵敏系数来衡量。

(4)可靠性

可靠性包括安全性和信赖性,是对继电保护最根本的要求。 安全性:要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作,即不发生误动。

信赖性:要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作,即不拒动。

继电保护的误动作和拒动作都会给电力系统带来严重危害。 即使对于相同的电力元件,随着电网的发展,保护不误动和不拒动对系统的影响也会发生变化。

以上四个基本要求是设计、配置和维护继电保护的依据,又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间是相互联系的,但往往又存在着矛盾。因此,在实际工作中,要根据电网的结构和用户的性质,辩证地进行统一。

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发展趋势

微机保护经过近20年的应用、研究和发展,已经在电力系统中取得了巨大的成功,并积累了丰富的运行经验,产生了显著的经济效益,大大提高了电力系统运行管理水平。近年来,随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展,继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

(1)计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台pc机的功能。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚需进行具体深入的研究。

(2)网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止,除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用主要是切除故障元件,缩小事故影响范围。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统的

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安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。

(3)智能化

随着智能电网的发展,分布式发电、交互式供电模式对继电保护提出了更高要求,另一方面通信和信息技术的长足发展,数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的保护原理提供了条件,智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控,然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合,最后对数据进行分析。利用这些信息可对运行状况进行监测,实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。另外,对保护装置而言,保护功能除了需要本保护对象的运行信息外,还需要相关联的其它设备的运行信息。一方面保证故障的准确实时识别,另一方面保证在没有或少量人工干预下,能够快速隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生。

保护、控制、测量、数据通信一体化在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行隋况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

继保之星-6000光数字继电保护测试仪

可对符合IEC61850标准规范的各种数字化测控和保护单元进行检定。

可模拟单相至三相的瞬时性、永久性、转换性故障进行整组

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试验。

6相电流可方便进行三相差动保护测试,12相输出可用于备自投测试。

可完成各种自动化程度高的大型复杂校验工作:能自动测试及扫描各种保护定值,进行故障回放,

测试备自投、快切、系统振荡等,实时存储测试数据,显示矢量图,联机打印报告等。

继保之星-1600继电保护测试系统

除可对各种继电器(如电流、电压、反时限、功率方向、阻抗、差动、低周、同期、频率、直流、中间、时间等)及微机保护进行检定外,并可模拟单相至三相的瞬时性、永久性、转换性

故障进行整组试验。还可完成各种自动化程度高的大型复杂校验工作,能自动测试及扫描各种

保护定值,进行故障回放,测试备自投、快切、系统振荡等,实时存储测试数据,显示矢量图,

联机打印报告等。6相电流可方便进行三相差动保护测试,12相输出可用于备自投测试。

2、智能电网方面的专题

智能电网就是电网的智能化,也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

定义

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美国能源部《Grid 2030》:一个完全自动化的电力传输网络,能够监视和控制每个用户和电网节点,保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。

中国物联网校企联盟:智能电网由很多部分组成,可分为:智能变电站,智能配电网,智能电能表,智能交互终端,智能调度,智能家电,智能用电楼宇,智能城市用电网,智能发电系统,新型储能系统。现在对其中的一部分做简单介绍。

欧洲技术论坛:一个可整合所有连接到电网用户所有行为的电力传输网络,以有效提供持续、经济和安全的电力。

中国科学院电工研究所:智能电网是以包括各种发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备的物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、网络技术、通讯技术、计算技术、自动化与智能控制技术等与物理电网高度集成而形成的新型电网,它能够实现可观测(能够监测电网所有设备的状态)、可控制(能够控制电网所有设备的状态)、完全自动化(可自适应并实现自愈)和系统综合优化平衡(发电、输配电和用电之间的优化平衡),从而使电力系统更加清洁、高效、安全、可靠。

美国电力科学研究院:IntelliGrid是一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统,以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作:具有自愈功能;快速响应电力市场和企业业务需求;具有智能化的通信架构,实现实时、安全和灵活的信息流,为用户提供可靠、经济的电力服务。

国家电网中国电力科学研究院:以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础),将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质

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量、适应电力市场化发展等为目的,实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。

背景

坚强智能电网的发展在全世界还处于起步阶段,没有一个共同的精确定义,其技术大致可分为四个领域:高级量测体系、高级配电运行、高级输电运行和高级资产管理。高级量测体系主要作用是授权给用户,使系统同负荷建立起联系,使用户能够支持电网的运行;高级配电运行核心是在线实时决策指挥,目标是灾变防治,实现大面积连锁故障的预防;高级输电运行主要作用是强调阻塞管理和降低大规模停运的风险;高级资产管理是在系统中安装大量可以提供系统参数和设备(资产)“健康”状况的高级传感器,并把所收集到的实时信息与资源管理、模拟与仿真等过程集成,改进电网的运行和效率。智能电网是物联网的重要应用,《计算机学报》刊登的《智能电网信息系统体系结构研究》一文对此进行了详细论述,并分析了智能电网信息系统的体系结构。

先进性

与现有电网相比,智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点,其先进性和优势主要表现在:

(1)具有坚强的电网基础体系和技术支撑体系,能够抵御各类外部干扰和攻击,能够适应大规模清洁能源和可再生能源的接入,电网的坚强性得到巩固和提升。

(2)信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施有机融合,可获取电网的全景信息,及时发现、预见可能发生的故障。故障发生时,电网可以快速隔离故障,实现自我恢复,从而避免大面积停电的发生。

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(3)柔性交/直流输电、网厂协调、智能调度、电力储能、配电自动化等技术的广泛应用,使电网运行控制更加灵活、经济,并能适应大量分布式电源、微电网及电动汽车充放电设施的接入。

(4)通信、信息和现代管理技术的综合运用,将大大提高电力设备使用效率,降低电能损耗,使电网运行更加经济和高效。

(5)实现实时和非实时信息的高度集成、共享与利用,为运行管理展示全面、完整和精细的电网运营状态图,同时能够提供相应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。

(6)建立双向互动的服务模式,用户可以实时了解供电能力、电能质量、电价状况和停电信息,合理安排电器使用;电力企业可以获取用户的详细用电信息,为其提供更多的增值服务。 趋势

“十二五”期间,国家电网将投资5000亿元,建成连接大型能源基地与主要负荷中心的“三横三纵”的特高压骨干网架和13回长距离支流输电工程,初步建成核心的世界一流的坚强智能电网。

国家电网制定的《坚强智能电网技术标准体系规划》,明确了坚强智能电网技术标准路线图,是世界上首个用于引导智能电网技术发展的纲领性标准。国网公司的规划是,到20xx年基本建成具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网,形成以华北、华中、华东为受端,以西北、东北电网为送端的三大同步电网,使电网的资源配置能力、经济运行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。

(1)智能电网是电网技术发展的必然趋势。通讯、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用,并与传统电力技术

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有机融合,极大地提升了电网的智能化水平。传感器技术与信息技术在电网中的应用,为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持,使电网自愈成为可能。调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展,为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用,促进了电网与用户的双向互动。随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成,智能电网应运而生。

(2)发展智能电网是社会经济发展的必然选择。为实现清洁能源的开发、输送和消纳,电网必须提高其灵活性和兼容性。为抵御日益频繁的自然灾害和外界干扰,电网必须依靠智能化手段不断提高其安全防御能力和自愈能力。为降低运营成本,促进节能减排,电网运行必须更为经济高效,同时须对用电设备进行智能控制,尽可能减少用电消耗。分布式发电、储能技术和电动汽车的快速发展,改变了传统的供用电模式,促使电力流、信息流、业务流不断融合,以满足日益多样化的用户需求。 计划

日本计划在20xx年全部普及智能电网,同时官民一体全力推动在海外建设智能电网。在蓄电池领域,日本企业的全球市场占有率目标是力争达到50%,获得约10万亿日元的市场。日本经济产业省已经成立“关于下一代能源系统国际标准化研究会”,日美已确立在冲绳和夏威夷进行智能电网共同实验的项目。

在中电联获悉,20xx年中国将建成以华北、华东、华中特高压同步电网为中心,东北特高压电网、西北750千伏电网为送端,联结各大煤电基地、大水电基地、大核电基地、大可再生能源基地,各级电网协调发展的坚强智能电网。华北、华东、华中特高压同步电网形成“五纵六横”主网架。

方向

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在绿色节能意识的驱动下,智能电网成为世界各国竞相发展的一个重点领域。

智能电网是电力网络,是一个自我修复,让消费者积极参与,能及时从袭击和自然灾害复原,容纳所有发电和能量储存,能接纳新产品,服务和市场,优化资产利用和经营效率,为数字经济提供电源质量。

智能电网建立在集成的、高速双向通信网络基础之上,旨在利用先进传感和测量技术、先进设备技术、先进控制方法,以及先进决策支持系统技术,实现电网可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的高效运行。

它的发展是一个渐进的逐步演变,是一场彻底的变革,是现有技术和新技术协同发展的产物,除了网络和智能电表外还饱含了更广泛的范围。

建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网,全面提高电网的安全性、经济性、适应性和互动性,坚强是基础, 智能是关键。 意义

其重要意义体现在以下几个方面:

(1)具备强大的资源优化配置能力。我国智能电网建成后,将实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送,区域间电力交换能力明显提升。

(2)具备更高的安全稳定运行水平。电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升,电网各级防线之间紧密协调,具备抵御突发性事件和严重故障的能力,能够有效避免大范围连锁故障的发生,显著提高供电可靠性,减少停电损失。

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(3)适应并促进清洁能源发展。电网将具备风电机组功率预测和动态建模、低电压穿越和有功无功控制以及常规机组快速调节等控制机制,结合大容量储能技术的推广应用,对清洁能源并网的运行控制能力将显著提升,使清洁能源成为更加经济、高效、可靠的能源供给方式。

(4)实现高度智能化的电网调度。全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统,实现电网在线智能分析、预警和决策,以及各类新型发输电技术设备的高效调控和交直流混合电网的精益化控制。

(5)满足电动汽车等新型电力用户的服务要求。将形成完善的电动汽车充放电配套基础设施网,满足电动汽车行业的发展需要,适应用户需求,实现电动汽车与电网的高效互动。

(6)实现电网资产高效利用和全寿命周期管理。可实现电网设施全寿命周期内的统筹管理。通过智能电网调度和需求侧管理,电网资产利用小时数大幅提升,电网资产利用效率显著提高。

(7)实现电力用户与电网之间的便捷互动。将形成智能用电互动平台,完善需求侧管理,为用户提供优质的电力服务。同时,电网可综合利用分布式电源、智能电能表、分时电价政策以及电动汽车充放电机制,有效平衡电网负荷,降低负荷峰谷差,减少电网及电源建设成本。

(8)实现电网管理信息化和精益化。将形成覆盖电网各个环节的通信网络体系,实现电网数据管理、信息运行维护综合监管、电网空间信息服务以及生产和调度应用集成等功能,全面实现电网管理的信息化和精益化。

(9)发挥电网基础设施的增值服务潜力。在提供电力的同时,服务国家“三网融合”战略,为用户提供社区广告、网络电视、语音等集成服务,为供水、热力、燃气等行业的信息化、互动化

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提供平台支持,拓展及提升电网基础设施增值服务的范围和能力,有力推动智能城市的发展。

(10)促进电网相关产业的快速发展。电力工业属于资金密集型和技术密集型行业,具有投资大、产业链长等特点。建设智能电网,有利于促进装备制造和通信信息等行业的技术升级,为我国占领世界电力装备制造领域的制高点奠定基础。 发展原因

坚强的内涵是指具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应。坚强的网架结构是保障安全可靠电力供应的基础和前提;强大的电力输送能力,是与电力需求快速增长相适应的发展要求,是坚强的重要内容;安全可靠的电力供应是经济发展和社会稳定的前提和基础,是电网坚强内涵的具体体现。

推进系统

(1)能有效地提高电力系统的安全性和供电可靠性。利用智能电网强大的“自愈”功能,可以准确、迅速地隔离故障元件,并且在较少人为干预的情况下使系统迅速恢复到正常状态,从而提高系统供电的安全性和可靠性。

(2)实现电网可持续发展。坚强智能电网建设可以促进电网技术创新,实现技术、设备、运行和管理等各个方面的提升,以适应电力市场需求,推动电网科学、可持续发展。

(3)减少有效装机容量。利用我国不同地区电力负荷特性差异大的特点,通过智能化的统一调度,获得错峰和调峰等联网效益;同时通过分时电价机制,引导用户低谷用电,减小高峰负荷,从而减少有效装机容量。

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(4)降低系统发电燃料费用。建设坚强智能电网,可以满足煤电基地的集约化开发,优化我国电源布局,从而降低燃料运输成本;同时,通过降低负荷峰谷差,可提高火电机组使用效率,降低煤耗,减少发电成本。

(5)提高电网设备利用效率。首先,通过改善电力负荷曲线,降低峰谷差,提高电网设备利用效率;其次,通过发挥自我诊断能力,延长电网基础设施寿命。

(6)降低线损。以特高压输电技术为重要基础的坚强智能电网,将大大降低电能输送中的损失率;智能调度系统、灵活输电技术以及与用户的实时双向交互,都可以优化潮流分布,减少线损;同时,分布式电源的建设与应用,也减少了电力远距离传输的网损。

分配资源

我国能源资源与能源需求呈逆向分布,80%以上的煤炭、水能和风能资源分布在西部、北部地区,而75%以上的能源需求集中在东部、中部地区。能源资源与能源需求分布不平衡的基本国情,要求我国必须在全国范围内实行能源资源优化配置。建设坚强智能电网,为能源资源优化配置提供了一个良好的平台。坚强智能电网建成后,将形成结构坚强的受端电网和送端电网,电力承载能力显著加强,形成“强交、强直”的特高压输电网络,实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送显著提升电网大范围能源资源优化配置能力。

能源发展

风能、太阳能等清洁能源的开发利用以生产电能的形式为主,建设坚强智能电网可以显著提高电网对清洁能源的接入、消纳和调节能力,有力推动清洁能源的发展。①智能电网应用先进的控制技术以及储能技术,完善清洁能源发电并网的技术标准,提高

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了清洁能源接纳能力。②智能电网合理规划大规模清洁能源基地网架结构和送端电源结构,应用特高压、柔性输电等技术,满足了大规模清洁能源电力输送的要求。③智能电网对大规模间歇性清洁能源进行合理、经济调度,提高了清洁能源生产运行的经济性。④智能化的配用电设备,能够实现对分布式能源的接纳与协调控制,实现与用户的友好互动,使用户享受新能源电力带来的便利。

节能减排

坚强智能电网建设对于促进节能减排、发展低碳经济具有重要意义:①支持清洁能源机组大规模入网,加快清洁能源发展,推动我国能源结构的优化调整;②引导用户合理安排用电时段,降低高峰负荷,稳定火电机组出力,降低发电煤耗;③促进特高压、柔性输电、经济调度等先进技术的推广和应用,降低输电损失率,提高电网运行经济性;④实现电网与用户有效互动,推广智能用电技术,提高用电效率;⑤推动电动汽车的大规模应用,促进低碳经济发展,实现减排效益。

主要特征

智能电网包括八个方面的主要特征,这些特征从功能上描述了电网的特性,而不是最终应用的具体技术,它们形成了智能电网完整的景象。

自愈电网

“自愈”指的是把电网中有问题的元件从系统中隔离出来并且在很少或不用人为干预的情况下可以使系统迅速恢复到正常运行状态,从而几乎不中断对用户的供电服务。从本质上讲,自愈就是智能电网的“免疫系统”。这是智能电网最重要的特征。自愈电网进行连续不断的在线自我评估以预测电网可能出现的

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问题,发现已经存在的或正在发展的问题,并立即采取措施加以控制或纠正。自愈电网确保了电网的可靠性、安全性、电能质量和效率。自愈电网将尽量减少供电服务中断,充分应用数据获取技术,执行决策支持算法,避免或限制电力供应的中断,迅速恢复供电服务。基于实时测量的概率风险评估将确定最有可能失败的设备、发电厂和线路;实时应急分析将确定电网整体的健康水平,触发可能导致电网故障发展的早期预警,确定是否需要立即进行检查或采取相应的措施;和本地及远程设备的通信将帮助分析故障、电压降低、电能质量差、过载和其他不希望的系统状态,基于这些分析,采取适当的控制行动。自愈电网经常应用连接多个电源的网络设计方式。当出现故障或发生其他的问题时,在电网设备中的先进的传感器确定故障并和附近的设备进行通信,以切除故障元件或将用户迅速地切换到另外的可靠的电源上,同时传感器还有检测故障前兆的能力,在故障实际发生前,将设备状况告知系统,系统就会及时地提出预警信息。

促进参与

在智能电网中,用户将是电力系统不可分割的一部分。鼓励和促进用户参与电力系统的运行和管理是智能电网的另一重要特征。从智能电网的角度来看,用户的需求完全是另一种可管理的资源,它将有助于平衡供求关系,确保系统的可靠性;从用户的角度来看,电力消费是一种经济的选择,通过参与电网的运行和管理,修正其使用和购买电力的方式,从而获得实实在在的好处。在智能电网中,用户将根据其电力需求和电力系统满足其需求的能力的平衡来调整其消费。同时需求响应(DR)计划将满足用户在能源购买中有更多选择的基本需求,减少或转移高峰电力需求的能力使电力公司尽量减少资本开支和营运开支,通过降低线损和减少效率低下的调峰电厂的运营,同时也提供了大量的环境效益。在智能电网中,和用户建立的双向实时的通信系统是实现鼓励和促进用户积极参与电力系统运行和管理的基础。实时通知用户其电力消费的成本、实时电价、电网的状况、计划停电信息以及其他一些服务的信息,同时用户也可以根据这些信息制定

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自己的电力使用的方案。

抵御攻击

电网的安全性要求一个降低对电网物理攻击和网络攻击的脆弱性并快速从供电中断中恢复的全系统的解决方案。智能电网将展示被攻击后快速恢复的能力,甚至是从那些决心坚定和装备精良的攻击者发起的攻击。智能电网的设计和运行都将阻止攻击,最大限度地降低其后果和快速恢复供电服务。智能电网也能同时承受对电力系统的几个部分的攻击和在一段时间内多重协调的攻击。智能电网的安全策略将包含威慑、预防、检测、反应,以尽量减少和减轻对电网和经济发展的影响。不管是物理攻击还是网络攻击,智能电网要通过加强电力企业与政府之间重大威胁信息的密切沟通,在电网规划中强调安全风险,加强网络安全等手段,提高智能电网抵御风险的能力。

特殊优势

智能电网将安全、无缝地容许各种不同类型的发电和储能系统接入系统,简化联网的过程,类似于“即插即用”,这一特征对电网提出了严峻的挑战。改进的互联标准将使各种各样的发电和储能系统容易接入。从小到大各种不同容量的发电和储能在所有的电压等级上都可以互联,包括分布式电源如光伏发电、风电、先进的电池系统、即插式混合动力汽车和燃料电池。商业用户安装自己的发电设备(包括高效热电联产装置)和电力储能设施将更加容易和更加有利可图。在智能电网中,大型集中式发电厂包括环境友好型电源,如风电和大型太阳能电厂和先进的核电厂将继续发挥重要的作用。加强输电系统的建设使这些大型电厂仍然能够远距离输送电力。同时各种各样的分布式电源的接入一方面减少对外来能源的依赖,另一方面提高供电可靠性和电能质量,特别是对应对战争和恐怖袭击具有重要的意义。

蓬勃发展

在智能电网中,先进的设备和广泛的通信系统在每个时间段

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内支持市场的运作,并为市场参与者提供了充分的数据,因此电力市场的基础设施及其技术支持系统是电力市场蓬勃发展的关键因素。智能电网通过市场上供给和需求的互动,可以最有效地管理如能源、容量、容量变化率、潮流阻塞等参量,降低潮流阻塞,扩大市场,汇集更多的买家和卖家。用户通过实时报价来感受到价格的增长从而降低电力需求,推动成本更低的解决方案,并促进新技术的开发,新型洁净的能源产品也将给市场提供更多选择的机会。

优化资产

智能电网优化调整其电网资产的管理和运行以实现用最低的成本提供所期望的功能。这并不意味着资产将被连续不断地用到其极限,而是有效地管理需要什么资产以及何时需要,每个资产将和所有其他资产进行很好的整合,以最大限度地发挥其功能,同时降低成本。智能电网将应用最新技术以优化其资产的应用。例如,通过动态评估技术以使资产发挥其最佳的能力,通过连续不断地监测和评价其能力使资产能够在更大的负荷下使用。

智能电网通过高速通信网络实现对运行设备的在线状态监测,以获取设备的运行状态,在最恰当的时间给出需要维修设备的信号,实现设备的状态检修,同时使设备运行在最佳状态。系统的控制装置可以被调整到降低损耗和消除阻塞的状态。通过对系统控制装置的这些调整,选择最小成本的能源输送系统,提高运行的效率。最佳的容量、最佳的状态和最佳的运行将大大降低电网运行的费用。此外,先进的信息技术将提供大量的数据和资料,并将集成到现有的企业范围的系统中,大大加强其能力,以优化运行和维修过程。这些信息将为设计人员提供更好的工具,创造出最佳的设计来,为规划人员提供所需的数据,从而提高其电网规划的能力和水平。这样,运行和维护费用以及电网建设投资将得到更为有效的管理。

未来分时计费,分时计费、削峰填谷、合理利用电力资源成

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为电力系统经济运行的重要一环。通过计费差,调节波峰、波谷用电量,使用电尽量平稳。对于用电大户来说,这一举措将更具经济效益。有效的电能管理包括三个主要的步骤,监视、分析和控制。监视就是查看电能的供给、消耗和使用的效率;分析就是决定如何提高性能并实施相应的控制方案。通过监测能够使我们“看到”问题,控制就是依据这些信息可做出正确的峰谷调整,赋予电能原始数据额外的意义。最大化能源管理的关键在于将电力监视和控制器件、通讯网络和可视化技术集成在统一的系统内。

电只要发出来,就消耗了能量。如果能记录用电信息,根据历史用电信息来预测发电量,使发电量与用电量相当,不产生多于的电量,才是真正的节能。用户还可以将预存的富余电力,在用电峰值时,反馈回电网,帮助电网减小发电负担,从中获得收益。 关键技术

通讯

建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持,因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。同时通信系统要和电网一样深入到千家万户,这样就形成了两张紧密联系的网络—电网和通信网络,只有这样才能实现智能电网的目标和主要特征。下图显示了电网和通信网络的关系。高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。当这样的通信系统建成后,它可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率,繁荣电力市场,抵御电网受到的攻击,从而提高电网价值。

高速双向通信系统的建成,智能电网通过连续不断地自我监

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测和校正,应用先进的信息技术,实现其最重要的特征—自愈特征。它还可以监测各种扰动,进行补偿,重新分配潮流,避免事故的扩大。高速双向通信系统使得各种不同的智能电子设备(IEDs)、智能表计、控制中心、电力电子控制器、保护系统以及用户进行网络化的通信,提高对电网的驾驭能力和优质服务的水平。在这一技术领域主要有两个方面的技术需要重点关注,其一就是开放的通信架构,它形成一个“即插即用”的环境,使电网元件之间能够进行网络化的通信;其二是统一的技术标准,它能使所有的传感器、智能电子设备(IEDs)以及应用系统之间实现无缝的通信,也就是信息在所有这些设备和系统之间能够得到完全的理解,实现设备和设备之间、设备和系统之间、系统和系统之间的互操作功能。这就需要电力公司、设备制造企业以及标准制定机构进行通力的合作,才能实现通信系统的互联互通。 量测

参数量测技术是智能电网基本的组成部件,先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息,以供智能电网的各个方面使用。它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性,进行表计的读取、消除电费估计以及防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通。

未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统,取而代之的是可以使电力公司与用户进行双向通信的智能固态表计。基于微处理器的智能表计将有更多的功能,除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外,还有储存电力公司下达的高峰电力价格信号及电费费率,并通知用户实施什么样的费率政策。更高级的功能有用户自行根据费率政策,编制时间表,自动控制用户内部电力使用的策略。

对于电力公司来说,参数量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支持,包括功率因数、电能质量、相位关系(WAMS)、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、

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变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。新的软件系统将收集、储存、分析和处理这些数据,为电力公司的其他业务所用。

未来的数字保护将嵌入计算机代理程序,极大地提高可靠性。计算机代理程序是一个自治和交互的自适应的软件模块。广域监测系统、保护和控制方案将集成数字保护、先进的通信技术以及计算机代理程序。在这样一个集成的分布式的保护系统中,保护元件能够自适应地相互通信,这样的灵活性和自适应能力将极大地提高可靠性,因为即使部分系统出现了故障,其他的带有计算机代理程序的保护元件仍然能够保护系统。

设备

智能电网要广泛应用先进的设备技术,极大地提高输配电系统的性能。未来的智能电网中的设备将充分应用在材料、超导、储能、电力电子和微电子技术方面的最新研究成果,从而提高功率密度、供电可靠性和电能质量以及电力生产的效率。

未来智能电网将主要应用三个方面的先进技术:电力电子技术、超导技术以及大容量储能技术。通过采用新技术和在电网和负荷特性之间寻求最佳的平衡点来提高电能质量。通过应用和改造各种各样的先进设备,如基于电力电子技术和新型导体技术的设备,来提高电网输送容量和可靠性。配电系统中要引进许多新的储能设备和电源,同时要利用新的网络结构,如微电网。

经济的FACTS装置将利用比现有半导体器件更能控制的低成本的电力半导体器件,使得这些先进的设备可以广泛的推广应用。分布式发电将被广泛地应用,多台机组间通过通信系统连接起来形成一个可调度的虚拟电厂。超导技术将用于短路电流限制器、储能、低损耗的旋转设备以及低损耗电缆中。先进的计量和通信技术将使得需求响应的应用成为可能。

控制

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先进的控制技术是指智能电网中分析、诊断和预测状态并确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动的装置和算法。这些技术将提供对输电、配电和用户侧的控制方法并且可以管理整个电网的有功和无功。从某种程度上说,先进控制技术紧密依靠并服务于其他四个关键技术领域,如先进控制技术监测基本的元件(参数量测技术),提供及时和适当的响应(集成通信技术;先进设备技术)并且对任何事件进行快速的诊断(先进决策技术)。另外,先进控制技术支持市场报价技术以及提高资产的管理水平。

未来先进控制技术的分析和诊断功能将引进预设的专家系统,在专家系统允许的范围内,采取自动的控制行动。这样所执行的行动将在秒一级水平上,这一自愈电网的特性将极大地提高电网的可靠性。当然先进控制技术需要一个集成的高速通信系统以及对应的通信标准,以处理大量的数据。先进控制技术将支持分布式智能代理软件、分析工具以及其它应用软件。

智能变电站

智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。所涉及的关键技术:智能变压器和断路器,电子式互感器,变电站统一信息平台。 智能电能表

智能电能表可实现双向互动供电模式下的双向计量功能、可实现动态浮动电价下电价的快速响应,快速切换、电价实时结算等功能。

智能交互终端

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智能交互终端是实现家庭智能用电服务的关键设备,它通过利用先进的信息通信技术,对家庭用电设备进行统一监控与管理,对电能质量、家庭用电信息等数据进行采集和分析,指导用户进行合理用电,调节电网峰谷负荷,实现电网与用户之间智能交互。此外,通过智能交互终端,可以实现水、气表集抄,降低自来水和燃气公司的抄表成本,可为用户提供家庭安防、社区服务、Internet服务等增值服务。

三、收获及建议。 这次实习选在大三结束之后的暑假,是在我们掌握了一定的专业知识时候才开始让我们真正接触电力行业全貌的。原来在校园里面只知道学习理论知识,一些最基本的东西如发电机、继电保护装置、变压器虽然在理论上有所了解却没有真正的见过实物。在这次实习的过程中,受到了豪迈公司的热情接待,尤其是与我们朝夕相处三周的文老师,为我们的实习创造了极为便利的条件,在此表示深深的感谢。通过在豪迈公司和其他公司三周的实习,让我认识到了现实与理想的差距,认识到了我们终将走出象牙塔,去迎接来自社会的风风雨雨。在实习的过程中,我意识到了动手实践的重要性,理论知识终将通过实践才能转化为财富,没有实践就没有生产力,因此在大学的剩下一年的时间里面,应该努力珍惜以后的实验课程。看到在生产线上努力工作的工人师傅,而自己又对他们所从事的工作一窍不通,内心感到一丝丝的失落,也感到了自己的不足。在实习的过程中,大家互帮互助,体现出了一个大家庭的温暖。在实习的过程中,大家能够自我的管理好自己,每天按时的拖地,打扫卫生,按照组别每天烧开水。通过本次实习,锻炼了大家的自理能力。在实习期间,我们参观了很多电机或与电机有关的企业,见识到了电机在工业生产中起到的巨大作用,让我们深刻认识到电气行业不仅仅有电力系统还有其他一些丰富多彩的领域值得我们去探究。在实习的过程中,我们看到了科技创新在一个企业中所发挥的巨大作用,一个企业的核心就是他的研发部门,创新是一个企业进步的源泉。作为一个职

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员,肯吃苦和爱钻研是非常重要的,唯有这样才能在企业中得到更好地发展。在实习的过程中要保持简朴的生活习惯,毕竟以后挣的钱是自己努力挣来的。在实习的过程中要有节约的习惯,如空调不能调的太低,26摄氏度足以。提到实习过程中的不足,我的建议是:应该多多的参与到生产一线去,多余一线的工人多交流,讲座之类的可以相应的减少一些,也可以带我们到一些电力系统的单位中,如一些发电场、变电所。在考核的环节中,可以增加一些动手测试环节。在实习的间隙,可以利用周末组织旅游,集体活动什么的。

这次实习给我留下了美好而难忘的回忆,从这次实习中我看到了社会对于一个员工的要求,看到你自己与之的差距,我会好好努力,克服自己身上的惰性,为今后迈向社会打下坚实的基础。最后,要感谢一直关心爱护我们的夏老师和文老师,感谢你们给予的帮助,感谢豪迈公司,为我们提供了实习的场所。

四、参考书目

(1)、《电力系统继电保护(第2版)》 张保会 尹项根 中国电力出版社 2010

(2)、《智能电网技术》 刘振亚 中国电力出版社 2010

(3)、《电机学(第三版)》辜承林陈乔夫

华中科技大学出版社 2005

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